《自然》 ：新型热电材料实现迄今最高“热变电”效率

王兴

作者：Yanzhong Pei 来源：《自然》

发布时间：2012-9-25 10:11:49

新型热电材料实现迄今最高“热变电”效率




电脑等设备在使用中发热是人们熟悉的现象，这是因为部分电能变成了热能，那么能不能反过来把热能直接变成电能呢？一项最新研究说，这种热电材料的研究取得了突破，得到了具有迄今最高“热变电”效率的材料。

热电材料具有这样的性质，如果它不同部位的温度不一样，电子就会顺着温差从一端跑到另一端，由此产生的电流可以作为电源。但是过去的热电材料把热能转换为电能的效率都不高，大多只有5%到7%左右，这限制了热电材料的应用。现在只有一些很特殊的场合才使用热电材料，比如正在火星上考察的“好奇”号火星车就用到了热电材料。

新一期英国《自然》杂志刊登报告说，美国西北大学等机构研究人员开发出了新型热电材料。这种材料的基础是碲化铅，它本身就具有热电转换性质，研究人员又进行了一系列改造，先在其中加入钠原子，提高其导电性；然后加入碲化锶，降低其导热性；还在材料上开了许多缝隙，进一步降低导热性，而电子仍能移动。最后得到的新材料热电转换效率达到15%。

据介绍，这是热电材料中迄今最高的“热变电”效率，研究人员认为，在这个效率的基础上，也许两三年之后就能开发出一些应用这种热电材料的实用产品。（黄堃）

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《自然》发表论文摘要（英文）：

http://www.nature.com/am/journal/v4/n9/full/am201252a.html